全链路追踪

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  1. 简介
  2. 分布式链路追踪
  3. Zipkin
  4. Micrometer + Zipkin 搭建

简介

在分布式与微服务场景下，我们需要解决如下问题：

  • 在大规模分布式与微服务集群下，如何实时观测系统的整体调用链路情况。
  • 在大规模分布式与微服务集群下，如何快速发现并定位到问题。
  • 在大规模分布式与微服务集群下，如何尽可能精确的判断故障对系统的影响范围与影响程度。
  • 在大规模分布式与微服务集群下，如何尽可能精确的梳理出服务之间的依赖关系，并判断出服务之间的依赖关系是否合理。
  • 在大规模分布式与微服务集群下，如何尽可能精确的分析整个系统调用链路的性能与瓶颈点。
  • 在大规模分布式与微服务集群下，如何尽可能精确的分析系统的存储瓶颈与容量规划。

分布式链路追踪技术要解决的问题，分布式链路追踪（Distributed Tracing），就是将一次分布式请求还原成调用链路，进行日志记录，性能监控并将一次分布式请求的调用情况集中展示。

比如各个服务节点上的耗时、请求具体到达哪台机器上、每个服务节点的请求状态等等。

之前 SpringCloud 全链路追踪使用 Sleuth，但是 Sleuth 现在已经并入了 Micrometer。

所以建议使用 Spring Cloud 3.2+ 使用 Micrometer，如果之前版本建议使用 Skywaling。

分布式链路追踪

一条链路通过 Trace Id 唯一标识，Span 标识发起的请求信息，各 span 通过 parent id 关联起来

  • 第一个节点：Span ID = A，Parent ID = null，Service 1 接收到请求。
  • 第二个节点：Span ID = B，Parent ID= A，Service 1 发送请求到 Service 2 返回响应给Service 1 的过程。
  • 第三个节点：Span ID = C，Parent ID= B，Service 2 的 中间解决过程。
  • 第四个节点：Span ID = D，Parent ID= C，Service 2 发送请求到 Service 3 返回响应给Service 2 的过程。
  • 第五个节点：Span ID = E，Parent ID= D，Service 3 的中间解决过程。
  • 第六个节点：Span ID = F，Parent ID= C，Service 3 发送请求到 Service 4 返回响应给 Service 3 的过程。
  • 第七个节点：Span ID = G，Parent ID= F，Service 4 的中间解决过程。

通过 Parent ID 就可找到父节点，整个链路即可以进行跟踪追溯了。

Zipkin

Zipkin 是一个前端的页面展示，用于展示 Micrometer 或者 Sleuth 收集到的数据。

  1. 下载 zipkin

  2. 直接 java -jar 启动即可

Micrometer + Zipkin 搭建

  1. 在 cloud 的总父项目中，在 dependencyManagement 中增加 pom

    由于 Micrometer Tracing 是一个门面工具自身并没有实现完整的链路追踪系统，具体的链路追踪另外需要引入的是第三方链路追踪系统的依赖：

    <properties>
    <micrometer-tracing.version>1.2.0</micrometer-tracing.version>
    <micrometer-observation.version>1.12.0</micrometer-observation.version>
    <feign-micrometer.version>12.5</feign-micrometer.version>
    <zipkin-reporter-brave.version>2.17.0</zipkin-reporter-brave.version>
</properties>

    <!--micrometer-tracing-bom导入链路追踪版本中心  1-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing-bom</artifactId>
    <version>${micrometer-tracing.version}</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>
<!--micrometer-tracing指标追踪  2-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing</artifactId>
    <version>${micrometer-tracing.version}</version>
</dependency>
<!--micrometer-tracing-bridge-brave适配zipkin的桥接包 3-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing-bridge-brave</artifactId>
    <version>${micrometer-tracing.version}</version>
</dependency>
<!--micrometer-observation 4-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-observation</artifactId>
    <version>${micrometer-observation.version}</version>
</dependency>
<!--feign-micrometer 5-->
<dependency>
    <groupId>io.github.openfeign</groupId>
    <artifactId>feign-micrometer</artifactId>
    <version>${feign-micrometer.version}</version>
</dependency>
<!--zipkin-reporter-brave 6-->
<dependency>
    <groupId>io.zipkin.reporter2</groupId>
    <artifactId>zipkin-reporter-brave</artifactId>
    <version>${zipkin-reporter-brave.version}</version>
</dependency>

    • micrometer-tracing-bom: 导入链路追踪版本中心，体系化说明

    • micrometer-tracing: 指标追踪

    • micrometer-tracing-bridge-brave: 一个 Micrometer 模块，用于与分布式跟踪工具 Brave 集成，以收集应用程序的分布式跟踪数据

      Brave 是一个开源的分布式跟踪工具，它可以帮助用户在分布式系统中跟踪请求的流转

      它使用一种称为跟踪上下文的机制，将请求的跟踪信息存储在请求的头部，然后将请求传递给下一个服务

      在整个请求链中，Brave 会将每个服务处理请求的时间和其他信息存储到跟踪数据中，以便用户可以了解整个请求的路径和性能

    • micrometer-observation: 一个基于度量库 Micrometer 的观测模块，用于收集应用程序的度量数据

    • feign-micrometer: 一个 Feign HTTP客户端的 Micrometer 模块，用于收集客户端请求的度量数据

    • zipkin-reporter-brave: 一个用于将 Brave 跟踪数据报告到 Zipkin 跟踪系统的库

    补充包: spring-boot-starter-actuator SpringBoot框架的一个模块用于监视和管理应用程序

  2. 服务提供者修改 pom 和 yaml

    <!--micrometer-tracing指标追踪  1-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing</artifactId>
</dependency>
<!--micrometer-tracing-bridge-brave适配zipkin的桥接包 2-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing-bridge-brave</artifactId>
</dependency>
<!--micrometer-observation 3-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-observation</artifactId>
</dependency>
<!--feign-micrometer 4-->
<dependency>
    <groupId>io.github.openfeign</groupId>
    <artifactId>feign-micrometer</artifactId>
</dependency>
<!--zipkin-reporter-brave 5-->
<dependency>
    <groupId>io.zipkin.reporter2</groupId>
    <artifactId>zipkin-reporter-brave</artifactId>
</dependency>

    # ========================zipkin===================
management:
  zipkin:
    tracing:
      # 追踪的地址为 9411
      endpoint: http://localhost:9411/api/v2/spans
  tracing:
    sampling:
      # 采样率默认为 0.1（0.1 就是 10 次只能有一次被记录下来），值越大收集越及时
      probability: 1.0

  3. 新建业务 controller

    代码中无需特意配置，只需要执行即可看到

    @RestController
public class PayMicrometerController {
    /**
    * Micrometer(Sleuth)进行链路监控的例子
    *
    */
    @GetMapping(value = "/pay/micrometer/{id}")
    public String myMicrometer(@PathVariable("id") Integer id) {
        return "Hello, 欢迎到来myMicrometer inputId:  " + id + " \t    服务返回:" + IdUtil.simpleUUID();
    }
}

  4. 公共方法中增加接口

    /**
 * Micrometer(Sleuth)进行链路监控的例子
 */
@GetMapping(value = "/pay/micrometer/{id}")
public String myMicrometer(@PathVariable("id") Integer id);

  5. 客户端增加 pom 和 yaml

    <!--micrometer-tracing指标追踪  1-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing</artifactId>
</dependency>
<!--micrometer-tracing-bridge-brave适配zipkin的桥接包 2-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-tracing-bridge-brave</artifactId>
</dependency>
<!--micrometer-observation 3-->
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-observation</artifactId>
</dependency>
<!--feign-micrometer 4-->
<dependency>
    <groupId>io.github.openfeign</groupId>
    <artifactId>feign-micrometer</artifactId>
</dependency>
<!--zipkin-reporter-brave 5-->
<dependency>
    <groupId>io.zipkin.reporter2</groupId>
    <artifactId>zipkin-reporter-brave</artifactId>
</dependency>

    # zipkin图形展现地址和采样率设置
management:
  zipkin:
    tracing:
      endpoint: http://localhost:9411/api/v2/spans
  tracing:
    sampling:
      probability: 1.0

    @RestController
@Slf4j
public class OrderMicrometerController
{
    @Resource
    private PayFeignApi payFeignApi;

    @GetMapping(value = "/feign/micrometer/{id}")
    public String myMicrometer(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        return payFeignApi.myMicrometer(id);
    }
}

  6. 调用接口

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